(16分)以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。 (1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为: C(s)+H 2 O(g) CO(g)+H 2 (g) ΔH=+131.3 kJ?mol -1 , ①该反应在常温下 自发进行(填“能”与“不能”); ②恒温,在容积可变的密闭容器中,进行如上可逆反应。一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的有 Ⅰ混合气体的密度; Ⅱ容器内气体的压强; Ⅲ混合气体的总物质的量; ⅣCO物质的量浓度 A.只有Ⅳ B.只有Ⅰ和Ⅳ C.只有Ⅱ和Ⅲ D.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ (2)水煤气再进一步反应可制取氢气。反应为H 2 O(g)+CO(g) H 2 (g)+CO 2 (g),某温度下该反应的平衡常数K= 4/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,只投入H 2 (g)和CO 2 (g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是 。 起始浓度 甲 乙 丙 c(H 2 )/mol/L 0.010 0.020 0.020 c(CO 2 )/mol/L 0.010 0.010 0.020 A.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢 B.,甲中和丙中H 2 的转化率均是60% C.,丙中c(CO 2 )是甲中的2倍,是0.012mol/L D.,CO 2 的转化率大于60% (3)目前工业上有一种方法是用CO 2 来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO 2 (g)+3H 2 (g) CH 3 OH(g)+H 2 O(g) ,右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ?mol —1 )的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO 2 和3mol H 2 反应 ①下列措施中能使c (CH 3 OH)增大的是 。 A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大 C.将H 2 O(g)从体系中分离出来 D.再充入1mol CO 2 和3mol H 2 ②在温度T 1 时,当反应达到,测得n(H 2 ) =' 2.4' mol;其它条件不变,在温度T 2 时,当反应达到,测得n(CO 2 ) =' 0.82' mol,则T 2 T 1 。(填“>”、“<”或“=”), (4)在一定条件下科学家从烟道气中分离出CO 2 与太阳能电池电解水产生的H 2 合成甲醇。CH 3 OH、H 2 的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol。 ①写出工业上以CO 2 、H 2 合成CH 3 OH和液态水的热化学方程式: ; ②该转化的积极意义是 ; ③有人提出,可以设计反应CO 2 =C+O 2 (△H>0、△S<0)来消除CO 2 对环境的影响。请你判断是否可行并说出理由: